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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Alimentazione radio con commutazione rete-batteria. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Alimentatori L'autore ha migliorato l'alimentatore per una radio portatile precedentemente descritto nella rivista ("Radio", 2002, n. 11, pp. 12, 13), introducendo la commutazione automatica dell'alimentatore e della batteria. Va tenuto presente che il rafforzamento dell'alimentazione con tale modifica è consigliabile solo per apparecchiature con una riserva di carica sufficiente per il sistema di altoparlanti. Come sapete, le apparecchiature audio indossabili attualmente più diffuse in modalità stand-alone sono solitamente alimentate da una batteria integrata con una tensione di 7,5...9 V e molto meno spesso - 12 V. Inoltre, quasi tutti i moderni UMZCH integrati utilizzati nelle apparecchiature indossabili hanno un ampio intervallo di tensione di alimentazione e ne consentono l'aumento fino a 14...18 V [1]. Utilizzando questa caratteristica dei microcircuiti, è spesso possibile aumentare la potenza di uscita musicale (di picco) di più di due volte semplicemente rielaborando l'alimentazione di rete [2]. La riserva di potenza istantanea creata migliora le caratteristiche dinamiche dell'amplificatore. Nell'alimentatore della radio [2] con una tensione di alimentazione non stabilizzata maggiore per UMZCH, lo stabilizzatore è fornito solo per alimentare le cascate a bassa potenza del dispositivo. Il passaggio dalla modalità di alimentazione a rete a quella a batteria è stato effettuato tramite un interruttore a pulsante. Lo svantaggio principale del dispositivo è associato a questo interruttore: se il pulsante viene accidentalmente spostato nella posizione "Batteria" durante il funzionamento dalla rete, agli stadi preliminari della radio viene fornita una tensione maggiore, che può portare al guasto dell'universale amplificatore e ricevitore. Questo inconveniente è completamente eliminato nel dispositivo, il cui schema è mostrato in figura. Qui, al posto di un interruttore manuale "Rete-Batteria", è stata introdotta la commutazione elettronica automatica, eliminando la fornitura di tensione maggiorata alle cascate preliminari della radio.
In modalità Batteria, l'interruttore non consuma corrente; nella modalità "Rete", il suo consumo di corrente non supera i 20 mA. La transizione alla modalità "Rete" avviene con una tensione di 11,5 V e la transizione alla modalità "Batteria" avviene con 11 V. L'interruttore è integrato nell'alimentatore della radio. La parte inserita è evidenziata nel diagramma con una linea tratto-punto. Si tratta di un relè di tensione sensibile ed economico, nonché di uno stabilizzatore di tensione integrato DA1. La tensione non stabilizzata sul condensatore C1 è monitorata dal transistor ad effetto di campo VT1. Il limitatore di corrente per il relè K2 è assemblato sul transistor VT1. Il LED HL1 indica il passaggio alla modalità “Rete”. Quando si utilizza l'alimentazione a batteria, quando la tensione sul condensatore C1, anche con batterie nuove, non supera i 10 V, il transistor VT1 è chiuso: la tensione positiva al suo gate, specificata dal divisore R1R2, è inferiore alla soglia. Il relè K1 è diseccitato, il suo contatto K 1.1 è nella posizione superiore secondo lo schema. Lo stabilizzatore DA1 viene spento in ingresso dal contatto K1.1 e in uscita dal diodo di disaccoppiamento VD2, che impedisce alla batteria di scaricarsi attraverso la resistenza di uscita dello stabilizzatore. In questo stato il dispositivo non consuma praticamente alcuna corrente, il che è particolarmente importante in modalità batteria. Quando il cavo di rete è collegato al connettore AC INPUT, la batteria viene scollegata da un contatto aggiuntivo del connettore e la tensione aumenta fino al livello di potenza dell'UMZCH. Aumentando la tensione al gate del transistor VT1 lo si aprirà. Una corrente limitata dal transistor VT1 scorrerà attraverso l'avvolgimento del relè K2, ma sufficiente per il funzionamento del relè. I contatti K1.1 includeranno lo stabilizzatore DA1 nel circuito di alimentazione. Ora la tensione di alimentazione delle fasi preliminari sarà limitata al livello richiesto (9 V) e ulteriormente stabilizzata. L'UMZCH è alimentato da una tensione maggiore dall'alimentatore, modificata secondo le raccomandazioni in [2]. Contemporaneamente si accenderà il LED HL1, indicando la modalità “Rete”. Quando si scollega il connettore del cavo di alimentazione, si passa alla modalità di alimentazione a batteria. Il relè RES55 per una tensione operativa di 12 V (passaporto 4.569.602) funziona con una tensione di 7...8 V e una corrente di 10...12 mA. Senza un limitatore di corrente attraverso l'avvolgimento del relè con una tensione di alimentazione massima di UMZCH 16 V, il suo valore raggiungerebbe 35 mA, il che è indesiderabile. È anche impossibile utilizzare un relè con una tensione operativa vicina al massimo: questa tensione non è stabilizzata e fluttua durante il funzionamento dell'UMZCH. L'uso di uno stabilizzatore di corrente sul transistor ad effetto di campo VT2 limita il consumo di corrente del relè a un livello superiore alla corrente operativa di 2...3 mA. Ciò è sufficiente per una commutazione affidabile e un funzionamento economico in condizioni di tensione di alimentazione instabile. L'elevata transconduttanza del transistor ad effetto di campo VT1 assicurava una piccola differenza nei livelli di commutazione della modalità: circa 0,5 V. Il diodo evita la necessità di un altro contatto di commutazione del relè. La caduta di tensione diretta sul diodo VD2 (D302 - germanio) non supera 0,3 V e quando si utilizza un diodo al silicio (KD212A e simili) può essere compensata selezionando il microcircuito DA1. Ma con un diodo al germanio e senza selezione, la precisione nell'impostazione della tensione di uscita è sufficiente ed è pari a 8,7 ± 0,27 V. La produzione del dispositivo dovrebbe iniziare con la modifica dell'alimentatore esistente. Un tipico trasformatore T1 in un registratore radio è solitamente a bassa potenza; è meglio sostituirlo con uno toroidale, progettato per la tensione effettiva dell'avvolgimento secondario, 1,2..1,3 volte inferiore alla tensione di alimentazione consentita di uno specifico microcircuito UMZCH. Alcune raccomandazioni per la scelta di un nucleo magnetico ad anello per un trasformatore sono fornite in [2]. Il consumo di corrente dell'UMZCH aumenta dopo la modifica, quindi la capacità del condensatore del filtro dovrebbe essere aumentata a 4700 μF (di 25 V). La maggiore capacità del filtro aumenta anche la potenza di picco e il margine di tensione garantisce un funzionamento affidabile del condensatore. La parte di ingresso del dispositivo è assemblata su una scheda separata di dimensioni adeguate accanto all'alimentazione principale. In questo dispositivo è anche possibile utilizzare i transistor KP305B, KP305V e in posizione VT2 - KP302B o KP302G (se selezionato dalla corrente di scarico iniziale - almeno 15 mA - e KP303E). Il relè K1 può essere sostituito con uno simile di piccole dimensioni con una corrente operativa minima e una tensione operativa non superiore a 10 V. Il LED HL1 può essere sostituito con un altro, ma deve avere una luminosità sufficiente con una corrente di 1.. 2 mA. Per l'affidabilità operativa, il chip DA1 e il chip UMZCH devono essere installati su piccoli dissipatori di calore. La configurazione del dispositivo si riduce all'impostazione della soglia di tensione per l'interruttore "Rete-Batteria" utilizzando il resistore di regolazione R1; la corrente attraverso l'avvolgimento del relè è impostata dal resistore R3. Prima di impostare i cursori dei resistori R1, R3, è necessario spostarli rispettivamente nelle posizioni in alto e a sinistra secondo lo schema. Successivamente, utilizzando LATR, la tensione sull'avvolgimento primario del trasformatore T1 viene gradualmente aumentata, controllando la tensione costante sul condensatore C1. A un livello di 11,5 V, il transistor VT1 viene aperto e il relè K1 viene attivato. Il processo è visivamente evidente dal bagliore del LED HL1. La corrente nell'avvolgimento del relè è controllata con un milliamperometro e limitata a circa 15 mA regolando il resistore R3. Successivamente la tensione primaria viene gradualmente ridotta e l'apparecchio viene spento: l'intervento del relè K1, visibile dallo spegnimento del LED HL1, dovrebbe avvenire con una tensione di 11...11,2 V sul condensatore C1. Questo completa la configurazione. Un alimentatore con commutazione elettronica può essere utilizzato in vari modelli di apparecchiature indossabili. Affidabilità e facilità d'uso sono garantite dall'assenza di interruttori manuali e l'aumento di potenza dipende dalla tensione di alimentazione consentita e dalla potenza di uscita massima dell'UMZCH. Letteratura
Autore: A.Pakhomov, Zernograd, regione di Rostov
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